【技术实现步骤摘要】
太阳能光解水制氢的装置及方法
[0001]本专利技术涉及氢气制作
,具体地,涉及一种太阳能光解水制氢的装置及方法
。
技术介绍
[0002]日益剧增的能源消耗和每况愈下的环境问题引发新一轮全球性的可持续清洁能源的探索开发,同时开发新型清洁高效能源是实现双碳目标愿景的主要途径
。
其中,氢能是最具发展潜力的二次清洁能源
。
利用光催化技术实现分解水制备氢能
(HER)
的技术路线,由于太阳能驱动以及整体装置简易且易规模化,具有能量输入低和碳输出低的技术优势和成本优势
。
[0003]现有公开号为
CN213011952U
的中国专利申请文献,其公开了一种光控型制氢器,包括:壳体以及设置在壳体内的光源和制氢箱,制氢箱包括内部中空且顶部设置有出气口的箱体以及设置在箱体内的导光板和硼化氢纳米片,光源朝向导光板出光,导光板出射的光线射向硼化氢纳米片,硼化氢纳米片光解产生氢气并通过箱体的出气口输出
。
[0004]现有技术中的太阳能光催化产氢反应器都是以液相层面的反应为主,氢气脱附的动力学阻碍及太阳能入射光能量在液相中的损耗都是目前产氢反应中存在的本质问题
。
而且,在常规测试及产氢系统中,往往需要真空条件,这与反应条件及光催化颗粒性质等密切相关,常压条件下的产氢效率会受到抑制
。
技术实现思路
[0005]针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种太阳能光解水制氢的装置及方 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种太阳能光解水制氢的装置,其特征在于,包括底板
(38)
和盖板
(33)
,所述底板
(38)
和盖板
(33)
二者配合形成有容纳液体的空腔,所述盖板
(33)
靠近底板
(38)
的侧面自靠近盖板
(33)
的一侧向远离盖板
(33)
的一侧依次设置有纳米催化颗粒层
(35)、
亲水膜
(36)
以及毛细输导孔板
(37)
,且所述毛细输导孔板
(37)
背离亲水膜
(36)
的一侧伸入空腔内;所述底板
(38)
上设置有进水口
(301)
和出水口
(302)
,且所述进水口
(301)
和出水口
(302)
二者分别与空腔连通,所述盖板
(33)
包括透光石英玻璃
(31)
,光线自所述透光石英玻璃
(31)
射入;液体自所述进水口
(301)
流入空腔内并从出水口
(302)
流出,空腔内的液体经毛细输导孔板
(37)
的毛细作用输送至亲水膜
(36)
,并在纳米催化颗粒层
(35)
的作用下光解
。2.
如权利要求1所述的太阳能光解水制氢的装置,其特征在于,所述底板
(38)
内形成有上侧敞开的凹槽,所述凹槽的周侧内壁形成有台阶面;所述毛细输导孔板
(37)
放置于台阶面上,所述毛细输导孔板
(37)
的中部具有凸起部,所述凸起部设置有微孔,所述凸起部伸入台阶面下侧的空腔内
。3.
如权利要求2所述的太阳能光解水制氢的装置,其特征在于,所述毛细输导孔板
(37)
为亲水材料制成,所述毛细输导孔板
(37)
的微孔直径为
D2,
微孔间距为
W2
;其中,
D2
=
0.01mm
至
1mm
,
W2
=
2D2
至
10D2。4.
如权利要求1所述的太阳能光解水制氢的装置,其特征在于,所述盖板
(33)
与底板
(38)
之间设置有硅胶垫片
(34)
,且所述盖板
(33)
和底板
(38)
二者通过紧固密封组件连接;所述盖板
(33)
上设置有出气口
(303)。5.
如权利要求1所述的太阳能光解水制氢的装置,其特征在于,所述纳米催化颗粒层
(35)
采用喷涂法
、
抽滤法等方式负载于亲水膜...
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